Элементы группы 18 – характеристики благородных газов

Члены группы имеют восемь электронов на самой внешней орбите (за исключением гелия, у которого два электрона). В результате они имеют стабильную конфигурацию. Элементы группы 18 — это газы, которые химически неактивны, то есть они не образуют много соединений. В результате элементы называются инертными газами. Элементы благородных газов, как и другие элементы группы, демонстрируют тенденции в своих физических и химических свойствах. Общая конфигурация семейства благородных газов: ns ² np ⁶ (кроме гелия, у которого 1s ² ).

Когда члены группы были найдены и названы, их считали чрезвычайно редкими, а также химически инертными, и поэтому их окрестили редкими или инертными газами. Однако в настоящее время признано, что некоторые из этих элементов относительно распространены на Земле и во всем космосе, поэтому термин «редкий» вводит в заблуждение. Точно так же термин «инертный» имеет недостаток, заключающийся в том, что он означает химическую пассивность, подразумевая, что соединения группы 18 не могут быть получены. Термин «благородный» уже давно используется в химии и алхимии для описания устойчивости металлов, таких как золото и платина, к химической реакции.

Благородные (инертные) газы или элементы группы 18

Благородные или инертные газы являются элементами группы 18. Они называются инертными, потому что не участвуют ни в каких химических реакциях, следовательно, они химически инертны.

Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, and Radon are all non-metallic elements of group 18.

В периодической таблице нулевая группа занимает промежуточное положение между сильными электроотрицательными элементами группы VIIA и сильными электроположительными элементами группы IA, выступая в роли мостика. Инертные газы находятся в группе 18 периодической таблицы, которая расположена в крайнем правом углу таблицы. Все члены 18-й группы имеют 8 электронов на внешней оболочке.

Тенденции благородных газов

• Электронная конфигурация благородных газов: члены группы 18 имеют восемь валентных электронов, что означает, что у них восемь электронов на самой внешней орбите (кроме гелия). В результате они имеют согласованную конфигурацию октетов. Гелий, напротив, имеет дуплетную структуру. Общая конфигурация семейства благородных газов: ns ² np ⁶ (кроме гелия, у которого 1s ² ).
• Атомные радиусы благородных газов: члены группы 18 имеют чрезвычайно малые атомные радиусы. Атомные радиусы благородных газов растут вниз по группе по мере увеличения атомного номера за счет добавления дополнительных оболочек.
• Энтальпия ионизации благородных газов: благородные газы имеют восемь валентных электронов, что означает, что они имеют восемь электронов на своей внешней орбите (кроме гелия). В результате они имеют стабильную конфигурацию октетов или дуплетов. В результате элементы группы 18 имеют чрезвычайно высокие энтальпии ионизации. Из-за увеличения атомного размера энтальпия ионизации благородных газов падает вместе с группой.

Свойства благородных газов

• За исключением гелия, все газы имеют расположение ns ² , np ⁶ . За исключением гелия, дифференцирующийся электрон достигает р-подоболочки, и, следовательно, все эти атомы являются р-блочными элементами.
• За исключением гелия, который имеет структуру 1s ² и полностью заполненную 1-ю оболочку, все благородные газы имеют самую внешнюю оболочку с полным октетом.
• Благодаря своей полностью заполненной внешней оболочке или стабильной структуре эти элементы, также известные как инертные газы, не имеют склонности терять или приобретать электроны и поэтому не участвуют в химических процессах в нормальных условиях.
• Все эти элементы группы 18 являются газами при нормальных условиях температуры и давления. Rn и Og — радиоактивные инертные газы, остальные в следовых количествах присутствуют в атмосфере.
• Из-за их незначительного присутствия в атмосфере эти газы получили название инертных газов.
• Из-за их незначительного присутствия в атмосфере эти газы получили название инертных газов.
• Поскольку они не участвуют ни в каких химических реакциях, они получили название инертных газов.
• Однако помимо этих благородных газов был создан ряд соединений ксенона и два фторида криптона.
• Все они являются одноатомными газами.

Физические характеристики благородных газов

1. Эти газы не имеют ни цвета, ни вкуса, ни запаха.
2. Силы Ван-дер-Ваальса между частицами этих элементов слабы, но они становятся сильнее по мере продвижения вниз по группе. Это связано с увеличением поляризующей способности молекул.
3. Из-за своей стабильной природы это одноатомные газы в свободном состоянии.
4. Благородные газы имеют низкие температуры кипения и плавления. Низкие температуры плавления и кипения этих газов обусловлены их слабой силой Ван-дер-Ваальса. Однако они растут по мере того, как мы продвигаемся вместе с группой.
5. При экстремально низких температурах некоторые элементы могут конденсироваться. Легкость сжижения повышается вниз по группе по мере увеличения размера атома.
6. Они лишь незначительно растворимы в воде. По мере продвижения вниз по группе растворимость увеличивается.
7. Благородные газы имеют самые большие атомные радиусы в соответствующие эпохи.
8. Энтальпии ионизации этих благородных газов самые высокие в соответствующие периоды, поскольку электронная конфигурация стабильна.

Химические характеристики благородных газов

Этот октет электронов считался наиболее стабильным расположением самой внешней оболочки атома в теории химической связи, созданной в 1916 году американским химиком Гилбертом Н. Льюисом и немецким ученым Вальтером Косселем. Хотя такое расположение имело только атомы инертных газов, это было состояние, к которому стремились атомы всех других элементов в своих химических связях.

Некоторые элементы удовлетворили эту тенденцию, полностью приобретая или теряя электроны, что приводило к образованию ионов; другие элементы делили электроны, образуя устойчивые комбинации, связанные между собой ковалентными связями. Таким образом, пропорции, в которых атомы элементов связывались, образуя ионные или ковалентные соединения (их «валентности»), определялись поведением их самых удаленных электронов, которые по этой причине были названы «валентными электронами». Эта гипотеза описывала химическую связь реактивных элементов, а также относительную неактивность инертных газов, что стало рассматриваться как их определяющее химическое свойство.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Элементы группы 18 не реактивны? Почему?

Отвечать:

The noble or inert gases are the group 18 elements. As the name implies, these are inert because they are chemically inert or non-reactive. Because of their totally filled outer shell, they have a stable electrical structure, which means they have no inclination to lose or gain electrons. Because these atoms have entire valence electron shells, the noble gases are exceedingly stable. These are highly unresponsive. Under typical conditions, they do not react or participate in any chemical reactions; nevertheless, there are some exceptions.

Вопрос 2: Назовите благородные газы.

Отвечать:

Helium, argon, xenon, radon, neon, and krypton are examples of noble gases.

Вопрос 3: Какова реакционная способность инертных газов в обычных условиях?

Отвечать:

Under normal conditions, noble gases have no tendency to absorb or lose electrons. This is the only reason they are inert and do not participate in chemical reactions. Modern researchers have discovered that under certain conditions, noble gases can be induced to participate in a chemical reaction.

Вопрос 4: Что такое благородные газы, почему их также называют инертными газами?

Отвечать:

Noble gases have no tendency to absorb or lose electrons under normal conditions. The only reason they are inert and do not participate in chemical reactions is because of this. Noble gases can be made to participate in a chemical process under particular conditions, according to modern researchers.

Вопрос 5: Объясните, почему гелий не реагирует с другими элементами.

Отвечать:

Helium has two electrons in its last orbital. It has a consistent electronic configuration. As a result, helium does not react with other elements.